银纳米线等离子体焊接成形性及在金属锂负极中的应用

发布时间：2024-03-23 04:26

　　纳米焊接技术为“自下而上”构筑纳米结构与器件提供了前所未有的丰富性。在过去的二十年中,伴随着纳米科技的飞速发展,纳米焊接的方法、理论与应用已成为当今焊接科学与技术的研究热点之一。纳米焊接不仅是传统焊接技术的扩展和延伸,对纳米焊接方法、理论与应用的探索,也将推动焊接的科学性与技术性的统一。本文基于等离子体焊接方法,针对一维银纳米线焊接的成形性,以及银纳米线焊接结构在金属锂负极中的功能性展开了研究。本文首先采用时域有限差分方法研究了单根银纳米线和交叉纳米线结的表面等离子体共振,以及纳米焊点表面电场随焊点形态的变化。采用多元醇法合成银纳米线,并采用等离子体焊接方法制备纳米焊点,观察发现两根银纳米线在交叉部位发生局部连接,而远离焊点的区域并未产生明显的形态变化。随后对纳米焊点结构进行了精细的表征,并发现银纳米线焊点结构的最终形态是接触表面原子通过局部表面扩散从内部迁移至过渡区,并以交叉纳米线结中的一根银纳米线表面为衬底外延生长而形成的。分析表明,表面扩散的局域性和自限制性均是银纳米线自身曲率变化和局部应变共同作用的结果,而纳米焊点的成形将由银纳米线的尺寸、应变和温度等因素共同决定。此外还通过理...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1纳米材料的尺寸效应与宏/微/纳焊接所需的能量输入[17]

纳米焊接的研究应当借鉴于传统焊接科学与技术的理论体系，对纳米焊接机理的揭示也将反馈于宏观焊接技术的发展。因此，对纳米焊接方法、理论与应用的探索，将有助于实现焊接的科学性与技术性的统一。1.2纳米焊接方法及机理研究现状在纳米构件的表面之间形成化学键，从而建立可靠的、功能的、持久的....

图1-2利用原位透射电镜实时观察纳米颗粒连接的表面弛豫过程

图1-2利用原位透射电镜实时观察纳米颗粒连接的表面弛豫过程[19]图1-3纳米颗粒通过定向附着和弛豫实现连接[21]新颖的纳米焊接方法的提出，均基于对纳米材料连接机理的深度认证明表面扩散是纳米颗粒连接的主导机制。在此基础上，研究人员在强酸中的增强扩散开发出一系列化学焊接的....

图1-3纳米颗粒通过定向附着和弛豫实现连接[21]

图1-2利用原位透射电镜实时观察纳米颗粒连接的表面弛豫过程[19]

图1-4两根平行硅纳米线焊接形成的锯齿状晶界[28]

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文纳米线引起的结构破坏。特别是，纳米线的过热极有可能引起瑞破碎[29]。为局部加热并焊接纳米线，Tohmyoh等人[30]提出了一种焊接金属纳米线的方法。他们使用锥形探针向两根端部接触的铂电流，由于存在很大的接触电阻，接触区域聚集了大量的焦耳热仅在该....

本文编号：3935457